【博士】舊水泥混凝土路面再生利用及拓寬技術研究

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內(nèi)容簡介

　　 學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　 授予學位： 博士 　　 學位授予單位：東南大學　　 學位年度：2009　　 舊水泥混凝土路面改造是公路工程領域內(nèi)的一大技術難題，從總體趨勢看，再生利用型技術是發(fā)展的主流方向。然而，目前應用中存在應用標準混亂、應用條件難以界定等問題，給技術方案選擇帶來不確定因素，加之不少改造工程有拓寬要求，使得改造中路面結(jié)構選用困難，技術難度大幅度增加?！　? 再生利用技術可分為：材料再生和結(jié)構再利用兩種類型。其中，材料再生以舊水泥混凝土路面集料再生技術為代表，而結(jié)構再利用則主要以沖擊壓實和碎石化為代表。通過分析各技術的適用條件和特點，給出了材料再生與結(jié)構再利用的關鍵標準是基層和路基狀況，提出以基層裂縫間距大于等于40cm和路基CBR大于等于1．5為其分界，滿足要求則進行結(jié)構再利用，否則進行材料再生，進一步以公路等級和路基CBR劃分沖壓和碎石化的適用范圍?！　? 結(jié)合合寧路工程集料再生應用，對再生集料的性能進行了室內(nèi)試驗研究，主要集中在：再生集料的性能指標、再生集料作水穩(wěn)基層主料時的性能、再生集料作級配碎石主料時的性能等三個方面，通過試驗提出了再生集料的應用控制指標與標準?！　? 新加寬路基作為附加荷載作用于老路路肩上，新老路基出現(xiàn)不同程度的豎向和水平方向的位移，容易造成路基路面的破壞。采用有限元方法對路基拼接后的路基表面和地表的變形特性進行研究，得出加寬路基填筑引起的路基表面差異沉降曲線，并與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行對比分析。隨后分析了加寬路基幾何參數(shù)(寬度和高度)、加寬路基填料性質(zhì)(剛度和重度)、地基性質(zhì)(剛度)等因素以及土工格柵的應用對加寬變形的影響。隨后分析了新老路面在差異沉降影響下的受力狀況以及加寬結(jié)合部在行車荷載作用下的受力情況分析，為結(jié)構組合優(yōu)化提供理論基礎。對高等級公路拓寬工程必須采取有效的措施，減小路基的差異沉降，滿足設計要求，路基的處治措施主要有：提高新路基的壓實度、采用新型路基材料、路基結(jié)合部開挖臺階、鋪設土工格柵等?！　? 結(jié)合合寧高速公路改擴建工程，以設計路面結(jié)構為基礎，擬定了6種加鋪結(jié)構和3種加寬結(jié)構，分析了在擬合的差異沉降曲線下路面結(jié)構的受力狀況，對比舊板塊帶裂縫直接加鋪，以結(jié)合部最不利受力為標準，明確了拓寬情況下路面結(jié)構組合優(yōu)化的基本原則。然后進行了路面結(jié)構組合的優(yōu)化分析，通過不同結(jié)構組合的受力分析對比，確定了沖壓和碎石化合理的控制要求，提出了結(jié)構再利用時的加鋪結(jié)構組合優(yōu)化要求，結(jié)合拓寬、加鋪兩方面的結(jié)構組合優(yōu)化原則，提出了碎石化后加寬加鋪的路面結(jié)構優(yōu)化方案。　　 最后，針對施工中舊路基開挖情況下的交通安全問題進行研究，提出了安全控制交通的標準曲線，更好保證施工期安全。　　　　 共107頁

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